涵洞长度计算
桥梁工程涵洞长度和洞口工程数量计算ppt课件
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第十四章 涵洞长度和洞口工程数量计 算
第一节 涵洞长度计算
第二节 洞口建筑工程数量计算
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第一节 涵洞长度计算
一、正交涵洞的长度计算 涵洞的长度为上游半部的长度和下游半部的长度总和，
即Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２。
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第三节
桥梁施工测量
表15-4 三角测量技术要求
表15-5 水平角方向观测法的技术要求 表15-6 测量精度等级
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第三节 桥梁施工测量
三、桥梁施工高程控制测量 (一)水准点布设的基本要求 (二)高程测量误差计算与精度要求 (1)水准测量等级的确定应符合下列要求：2000m以上的特 大桥一般为三等，1000～2000m的特大桥为四等，1000m 以下的桥梁为五等。
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第二节 洞口建筑工程数量计算
2)锥形护坡对于正交涵洞布置成对称的正锥坡；对于斜交 涵洞，锥形护坡一般采用斜布置。
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第十五章 桥梁施工准备与测量
1.了解桥梁施工现状和发展趋势、桥梁施工与其他方面的相互
关系。
2.掌握桥梁施工组织设计的主要内容。
3.掌握桥梁施工方法t
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第二节 桥梁施工准备工作
施工现场的准备工作，主要是为工程的施工创造有利 的施工条件和物资保证。 1.施工控制网测量 2.补充钻探 3.搞好“四通一平” 4.建造临时设施 5.安装调试施工机具 6.材料的试验和储存堆放 7.新技术项目的试制和试验 8.特殊季节施工安排
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涵洞计算
【掌握】第一节 涵洞长度计算 【掌握】第二节 洞口建筑工程数量计 算
-
第一节 涵洞长度计算
一、正交涵洞长度计算
c a i*L1
B1
B2
(H－i*L1－a)
(H + i*L2 －b) c
i*L2 b
L1
-
L2
L 1 B 1 (H a i1 L )m C
L1B1(H 1iam )mC
L1B1(H 1a iim 1B)mC
L 2 B 2 W ( H b i2 L i 1 W ) m C
L 2B 2W (H 1 ibm i1 W )m C
-
2.i1和i方向相反时
L 1 B 1 W ( H a i1 W ) m C
L 1B 1W (H 1 ia m i1 W )m C
L 2 B 2 ( H b i2 L
3.涵洞与路线斜交，考虑路基纵坡影响时 HL1i2sia n
L 1B 1(H c a o a L 1 i2 sism ia n )m C
(a c i) L o m 1 L 1 i 2 s m sa i B 1 n ( H a ) m C
(3)墙顶面面积：
AC1m02(Hh)
-
二、矩形护坡 1.矩形护坡的布置形式 （1）涵洞与路线正交 （2）涵洞与路线斜交： 正布置和斜布置（常用） 2.一个矩形护坡的体积计算 （1）矩形护坡体积
-
① 片石砌体 V 1V 外 V 内 1 12 m(H n3H 03)
② 砂砾垫层
V2
t1 t
V1
③ 锥心填土
2. 翼墙的体积计算
（1）墙身体积：
单个翼墙外形：
-
： 单个翼墙外形
涵洞
c）台阶式基础
4、洞口形式选择 形式：
八字式、端墙式、锥坡式、直墙式、扭坡式、平头式、走 廊式、流线型…
常用：八字式、端墙式、走廊式、平头式
a）八字式； b）端墙式； c）锥坡式； d）直墙式; e）扭坡式； f）平头式； g）走廊式； h）流线型式
5、标准图的使用
根据涵洞的设计类型，选用相应类型的涵洞标准图；
无压力式、压力式
11．1．2 洞身构造及洞口建筑
洞身构造
作用：
保证水流通过； 直接承受荷载压力和填土压力，并将其传递给地基。
承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台、基础、防水层、伸缩缝 等。
组成
涵身纵坡 : ≮ 0.4％ 洞身、路基、河道三者的连接构造物。
洞口建筑
由进水口、出水口、沟床加固组成。
涵洞
一、涵洞的分类与构造 二、涵洞的设计 三、涵洞的计算
涵洞和小桥的区别 名称 小桥 涵洞 多孔跨径总长L（m） 单孔垮径L0（m） 8≤L≤30 L＜8 5≤L0＜20 L0＜5
11．1 涵洞的分类与构造
11．1．1涵洞的分类
1．按建筑材料分
石涵 、混凝土涵 、钢筋混凝土涵 、其它材料组成的涵洞
（砖、陶瓷、铸铁、钢波纹管、石灰三合土 等，少用）
2．按构造形式分
管涵（常用圆管）、盖板涵、拱涵、箱涵
3．按洞顶填土高度和孔数分
◎暗涵
洞顶填土 H≥ 0.5m； 洞顶填土 H ＜ 0.5m； 低填方和挖方路段时采用。 填土高度不能满足≥0.5m时，必须按明涵设计。
涵洞模板计算书
涵洞模板计算书一、墙身模板计算K51+025涵洞墙身高度H=5.78m，厚度1.2m，每段长度6m。
1、混凝土采用坍落度为60mm～90mm的普通混凝土，混凝土重力密度γ3，浇筑速度2.5m/h，浇筑入模温度T=30o C。
c=25KN/m根据侧压力计算公式β1=1.0，β2=1.0公式1F=0.22γc t oβ1β2υ1/2=0.22γc200/（T+15）β1β2υ1/2=0.22×24×200/（30+15）×1.2×1.15×2.51/2=51.3kN/㎡公式2F=γc H=25×5.78=144.5kN/㎡按取最小值，则最大侧压力为51.3kN/㎡2、外楞间距计算按三跨以上连续梁进行计算（1）抗弯强度验算：本墙身模板内楞为横向肋骨，间距a=0.45m，外楞为纵向肋骨。
Ф48mm钢管的截面抵抗距W=Π（d14-d24）/32d1=3.14*（484-41.54）/（32*48）=4788N/mm3强度设计值ƒ=215MPa根据公式外楞最小间距m m 667450103.51478821510103=⨯⨯⨯⨯==-Fa fW b模板现外楞间距600mm < b=667mm满足要求（2）挠度计算Ф48mm 钢管的弹性模量E=2.1×105，惯性矩I=WR=4788*24=11.5×104容许挠度值[w ]=3mm ，则外楞最小间距 []mm 828450103.513105.11101.215015034544=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-Fa w EI b模板现外楞间距600mm < b=828mm满足要求3、拉杆间距计算按三跨以上连续梁进行计算（1）抗弯强度验算：本墙身模板内楞为横向肋骨，间距a=0.45m ， 外楞为纵向肋骨。
2根Ф48mm 钢管的截面抵抗距W=2*4788=9576N/mm 3强度设计值ƒ=215MPa根据公式外楞最小间距m m 944450103.51957621510103=⨯⨯⨯⨯==-Fa fW b模板现外楞间距750mm < b=944mm满足要求（2）挠度计算Ф48mm 钢管的弹性模量E=2.1×105， 惯性矩I=2×11.5×104=23×104容许挠度值[w ]=3mm ，则外楞最小间距 []mm 985450103.5131023101.215015034544=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-Fa w EI b模板现外楞间距750mm < b=985mm满足要求4、拉杆拉力计算工程使用拉杆横向间距a=0.6m ，纵向间距b=0.75m拉杆承受最大拉力P=F ·A=F ·a ·b=51.3×0.6×0.75=23.1kN工程中使用Ф16对拉螺栓容许拉力为24.5kN ，满足要求。
箱涵、涵洞半压力流和非淹没压力流水力计算程序
半压力流涵洞计算适用条件：1.2D<H<1.5D,h<D(H为进口水深，D为涵洞高，△Z=a.q2^2/(2g.φ^2.hs^2)-a.q2^2/(2g.hc2^2) 1.093 d1=σ0.hc2-hs-△Z0.880池深差：d1-d0.000 3）消力池长度计算：水跃长度Lj=6.9×(hc2-hc1)20.62斜坡段长度Ls=m×(P+d) 5.64消力池长度：Lsj=Ls+β.Lj21.10三、消力池底板厚度计算1.基本资料消力池进口处的单宽流量q(m3/s.m)17.692上游总水头H0(m) 6.748消力池底板计算系数k1(可采用0.15～0.20）0.15消力池底板安全系数k2(可采用1.1～1.3） 1.2消力池底板的饱和重度γb(kN/m3)24消力池跃前收缩水深hc1(m) 1.912消力池跃后水深hc2(m) 4.900消力池跃前收缩断面流速Vc(m/s)9.253 2.按抗冲要求计算消力池底板厚度t(m)1.02取消力池的底板厚度（等厚）为：t= 1.1 3.按抗浮要求验算消力池底板顶面的水重（水深为跃后水深）：W=γ.hc249.00消力池底板上的脉动压力（跃前收缩断面流速水头的5%）2.18 Pm=0.05γ.Vc^2/(2g)消力池底板底面的扬压力：U=γ(hc2+t)60.00消力池底板安全系数： 2.00抗浮安全系数k2大于1.1～1.3,安全四、海漫长度计算基本资料消力池末端单宽流量qs=Q/B217.692上游总水头T0(m) 6.748海漫长度计算系数ks7当满足： 6.779246595海漫长度：47.45五、海漫长末羰沟槽冲刷深度及防冲槽计算基本资料海漫末端水深hm(m) 3.5沟槽土质允许不冲流速[V0]1渠槽末端宽度Bs(m)6海漫长末端单宽流量qm=Q/Bs7.667海漫长末端沟槽冲刷深度：dm=1.1qm/[V0]-hm 4.933公式来洞计算洞宽B源：《灌溉与适应计算备注例题黄色底纹标记为需要手动输入部分463.5300.002为半压力流 4.70.72.81.05点选进口型式八字墙自动选择0.67自动选择0.744.7+1.05*0.7^2/(2*9.81) 4.7346/(0.67*3.5*(2*9.81*(4.726+0.002*30-0.74*3.5))^0.5) 2.99。
1-2.5m×2.5m涵洞计算书
1-2.5m×2.5m盖板涵计算书一、基本参数涵洞设计安全结构重要性系数：0.9涵洞类型：盖板涵适用涵洞桩号: JK0+048.08, JK3+094.874设计荷载等级:公路一级最大布载宽度=23.016(m)板顶最高填土高度=1.195(m)土容重=18 KN/m3土的内摩擦角=35度盖板单侧搁置长度=20cm净跨径=250(cm)计算跨径=270cm涵洞斜交角度=0度正标准跨径=290cm板间接缝长度=2cm受力主筋：11根直径为18mm的HRB335钢筋，间距为9cm单侧基础襟边宽=25cm盖板厚度22cm盖板宽度=99cm盖板容重=25千牛/立方米盖板抗压强度=13.8MPa盖板抗拉强度=1.39MPa涵台顶宽度=75cm涵台底宽度=75cm涵台高度=250cm涵台容重=23千牛/立方米台身抗压强度=14.5MPa基础级数=2每级基础高度=60cm基础容重=23千牛/立方米铺底厚度=40铺底容重=23千牛/立方米基底容许应力=250每延米铺底宽度=40cm单侧基础襟边宽=25cm1-2.5m×2.5m盖板涵洞身断面二、盖板计算1.恒载内力计算系数 K = 1.114q土 = K ×土容重×填土高度 = 23.96kNq自 = 盖板容重×盖板厚度 = 5.5kN恒载产生的支座剪力 V恒=(q土 + q自) ×净跨径 / 2=36.82kN恒载产生的跨中弯矩 M恒=1 / 8 × (q土 + q自) ×计算跨径2 = 26.84kN·M2.活载计算设计荷载等级:公路一级布载宽度=23.016米用动态规划法求得设计荷载作用下盖板上产生的最大弯矩和剪力冲击力系数 U = 0最大弯矩 M设 = M设× (1 + U)=26.647× (1 + 0)=26.65kN·M最大剪力 V设 = V设× (1 + U)=36.55× (1 + 0)=36.55kN.3.荷载组合(1)承载能力极限状态效应组合Md = 1.2 × M恒 + 1.4 × M设 = 69.52kN×mV支= 1.2 × V恒 + 1.4 × V设=95.36kN(2)正常使用极限状态效应组合正常使用极限状态效应组合短期组合 Msd = M恒 + 0.7 × M设 = 45.5kN×m 正常使用极限状态效应组合长期组合 Mld = M恒 + 0.4 × M设 = 37.5kN×m4.构件计算(1) 正截面强度计算截面有效高度 h0 = 181mm盖板宽度 b = 990mm盖板抗压强度 fcd = 13.8MPa钢筋抗拉设计强度 fsd = 280MPa按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.2.2-1和5.2.2-2公式，计算最小钢筋截面积As由r0 × Md <= fcd × b × x × (h0 - x/2) ,可得x由fsd × As = fcd × b × x ,可得Asx = 27.37 <=ξb ×h0 = 101.36,截面受压高度符合要求!根据计算需要受拉钢筋的最小截面积 As = 1335.512mm 2在涵洞中设计的受拉钢筋的截面积 Ar = 2799.159mm 2实际钢筋截面积 Ar = 2799.159mm 2 >= 最小钢筋截面积 As =1335.512mm 2 , 正截面强度满足要求。
涵洞计算公式
第六章 涵洞设计与放样第一节 涵长计算一、正交涵洞长度计算（一）无超高加宽时： B 上=B 下=0.5BH —路基填土高度，涵底中心至路基边缘高度。
h 上、h 下——涵洞上下游洞口建筑高度。
m —路基边坡率 i0——涵底坡度L 上、L 下——涵洞上下游水平长度（m ）。
L 上=i0m 1h -H m ⋅++上）（上BL 下=i0m 1h -H m ⋅-+下）（下B涵洞总长L= L 上+L 下若缘石外低端不在路基边坡延长线时，h 上、h 下用h 上+t 、h 下+t 代替，t ——厚，a ——宽（二）有超高加宽时（设在平曲线内） 1、i0与i1方向一致 L 上=i0m 1i1B h -H m ⋅+⋅++）上（上BL 下=i0m 1W i1W h -H m ⋅-+⋅-+）下（下BB 上、B 下——半个标准路基宽 W ——路基加宽 涵洞总长L= L 上+L 下注意：路基的设计高为未超高加宽前路基内侧边缘点的高程。
图6-2有超高加宽时涵长计算12、i0与i1方向相反L 上=i0m 1i1h -H m ⋅+⋅-++）上（上W W BL 下=i0m 1i1B h -H m ⋅-⋅++）下（下B涵洞总长L= L 上+L 下（三）斜交斜做涵洞因：L 上•cos α=B 上+ m （H- h 上- L 上•i0）+a 所以： L 上=i0m c ah -H m ⋅+++αos B 上）（上同理：L 下=i0m c ah -H m ⋅-++αos B 下）（下实训项目：根据已知条件计算涵洞长度。
实训时间：2课时。
图6-3有超高加宽时涵长计算2图6-4斜交斜做涵长计算第二节 涵址测量一、 涵位中桩钉设直线上的涵位用花杆穿线的办法（经违仪）确定中桩，或用全站仪坐标法定设中桩。
曲线上的涵位用切线支距法定设中桩。
切线支距法步骤：1、预估ZY 到涵中心桩的曲线长。
2、查切线支距X 、Y ，或根据曲线长和偏角计算X 、Y 。
有关涵洞设计应该注意的几点问题
有关涵洞设计应该注意的几点问题(对于新手)1、涵长计算对于正交涵洞，用《见习日记》中或者《铁路小桥涵设计》中记录的公式，正确计算涵洞长度；对于斜交涵洞，用《标准图》中的公式，正确计算涵洞长度。
斜交斜做盖板涵入口靠上坡端涵长计算（采用第二法计算——对于陡坡涵洞）公式为：jm jm tg jm D W m a H L θθθsin cos )1(4.02)2.0(μμ⨯+++--=下上下上 （第二法）=m i j jm tg jm D W m a H )(sin cos )1(4.02)2.0(-⨯+++--θθθμμ下上 （第一法）２、涵洞涵身分节 首先确定出入口定长，（正交）一般情况翼墙式洞门为１米,端墙式洞门为2米，（斜交定长查斜交涵洞兰图中的B o 值）然后，按３米或２米的涵节分节，沉降缝一般设置为３厘米。
用适当的涵节加沉降缝加出入口定长凑足涵长，不够或多出部分，用最后一节涵节变化满足，应保证宁长勿短的要求。
具体计算公式为：整个涵长＝１(或2)＋n ×涵节长度＋（n+1）×０.０３＋１(或2) ３、涵洞数量计算及查表注意，在查表时，涵身数量等于表中所查数据乘以各涵节相加的涵身长，而不是乘以总涵长；出入口数量计算时，应注意是否有提高节，当有提高节时，可以直接用查到的出口加上入口数量即可；若无提高节，则用出口数量乘以２则为出入口数量。
４、标高控制设计时，必须满足轨底至盖板顶≥0.41(0.8)米的最低要求，用公式表示为:41.086.0≥---+gbh hjng zxxsmbg ljbg d h H H (0.8)上式中:H——线路中心路肩标高jlbgH——涵洞中心泄水面标高(为未知)zxxsmbgh——涵洞内部高度hjngd——盖板厚度gbh用上式求出最大的泄水面标高后,再根据拟订的泄水面坡度,反推到上游路肩垂直对下来的泄水面处的标高,再用上式检算是否满足大于等于0.41的要求,如不满足,应适当降低泄水面标高,直到刚好满足时为最佳(因为此时既满足规范要求,又做到了尽量少开挖基础)。
盖板涵工程量计算式
盖板涵工程量计算式盖板涵是一种常见的排水结构，用于引导和收集地表水，以防止水流侵蚀和积水。
对于盖板涵工程，正确计算工程量是至关重要的，以确保工程进展顺利并满足设计要求。
本文将介绍盖板涵工程量计算的相关公式和方法。
一、盖板涵工程概述盖板涵工程是一种将地表水引导至下游排水系统的结构。
它通常由进水孔、涵洞、出水孔等组成。
其基本功能是通过控制涵洞截面面积和进出水孔的位置和大小，来调整地表水的流速，防止水流过快或过慢而引起的问题。
二、盖板涵工程量的计算对盖板涵工程量的计算主要包括涵洞截面面积的计算、进水孔和出水孔的计算、涵洞长度的计算等。
下面将分别介绍这些计算公式和方法。
1. 涵洞截面面积的计算涵洞截面面积的计算通常根据设计要求和实际情况来确定。
一般可以采用矩形或圆形截面。
如果采用矩形截面，截面面积的计算公式为：截面面积 = 宽度 ×高度其中，宽度是涵洞的水平跨度，高度是涵洞的垂直跨度。
如果采用圆形截面，截面面积的计算公式为：截面面积= 1/4 × π × 直径²其中，π取3.14。
2. 进水孔和出水孔的计算进水孔和出水孔的计算根据设计要求和涵洞的实际情况来确定。
一般可以采用矩形或圆形孔口。
如果采用矩形孔口，孔口面积的计算公式为：孔口面积 = 宽度 ×高度其中，宽度是孔口的水平跨度，高度是孔口的垂直跨度。
如果采用圆形孔口，孔口面积的计算公式为：孔口面积= 1/4 × π × 直径²其中，π取3.14。
3. 涵洞长度的计算涵洞长度的计算通常根据设计要求和涵洞的实际情况来确定。
涵洞长度主要受到地形、水流速度和涵洞断面形状的影响。
一般来说，涵洞长度应尽量保持水流稳定，以避免水流过快或过慢而引起的问题。
涵洞长度的计算可以参考以下公式：涵洞长度 = 坡度 ×河底净宽其中，坡度是涵洞纵向的变化率，河底净宽是涵洞的宽度减去进水孔和出水孔的宽度。
涵洞长度计算的几个问题
需要对测量数据进行预处理，如数据筛选、异常值 处理等，以确保数据的质量。
03
数据处理的方法和过程也需要根据具体情况进行选 择和调整，以满足计算方法的输入要求。
计算结果的验证和调整问题
计算结果的验证是确保计算准确性的重要环节，可以通过对比已知数据或 进行实验验证的方式进行。
如果验证结果存在较大误差，需要进行调整，并分析误差原因，进一步优 化计算方法或数据处理过程。
涵洞长度计算的几个问题
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目录
• 涵洞长度计算的基本概念 • 涵洞长度计算的方法 • 涵洞长度计算中的常见问题 • 涵洞长度计算的发展趋势 • 涵洞长度计算的实践应用
01
涵洞长度计算的基本概念
涵洞的定义与作用
涵洞定义
涵洞是一种用于排水、灌溉、通 航或满足其他需求的建筑结构， 通常由洞口、洞身和基础三部分 组成。
调整后的计算结果需要再次进行验证，以确保满足工程实际需求和精度要 求。
04
涵洞长度计算的发展趋势
智能化计算方法的研发
人工智能和机器学习算法 的应用
利用这些算法对大量数据进行处理和分析， 提高计算效率和精度，减少人为误差。
自动化建模和参数优化
通过自动化技术，快速建立涵洞模型并优化 相关参数，提高计算效率和精度。
计算方法的选取是涵洞长度计 算中的首要问题，不同的计算 方法可能导致结果存在较大差
异。
需要根据涵洞的具体情况， 如结构形式、材料特性、地 质条件等，选择合适的计算
方法。
选取计算方法时需要考虑其理 论基础、适用范围和精度要求 ，以确保计算结果的准确性和
可靠性。
数据采集和处理的问题
01
数据采集的准确性和完整性对涵洞长度计算结果的 影响至关重要。
涵洞的类型、计算、施工
涵洞第一节涵洞类型及构造涵洞是为宣泄地面水流而设置的横穿路基的排水构造物，由洞身和洞口建筑两部分组成，如图5-l。
图5—l 涵洞的组成a)洞口b)洞身一．涵洞的分类（一）按建筑材料分1．石涵2．混凝土涵3．钢筋混凝土涵（二)按构造型式分1．圆管涵2．板涵3．拱涵4．箱涵（三)按洞顶填土的情况分明涵是指洞顶不填土或填土小于50cm的涵洞,适用于低路堤、浅沟渠；暗涵是指洞顶填土大于50厘米的涵洞，适用于高路堤、深沟渠。
（四）按水力性能分1．无压力式涵洞入口处水深小于洞口高度，有自由水面。
2．半压力式涵洞入口处水深大于洞口高度,水流仅在进水口处充满洞口,其它部分均具有自由水面。
3．压力式涵洞入口处水深大于洞口高度,在涵洞全长的范围内都充满水流，无自由水面。
4．倒虹吸管涵二、涵洞的构造（一）洞身构造1．圆管涵1）管身是管涵的主体部分,多采用钢筋混凝土预制安装,圆管涵洞身由分段的圆管节和支撑管节的基础垫层组成，见图5—2。
图5-2 圆管涵洞身①混凝土或浆砌片石基础如（图5—4a)，一般用于土质较软弱的地基上。
②垫层基础在砂砾、卵石、碎石及密实均匀的粘土或砂土地基上，可做垫层基础，如图5—2。
③混凝土平整层在岩石地基上，可不作基础，在圆管下铺一层混凝土,其厚度一般为5cm，如图5—4 b)图5—4 圆管涵基础(尺寸单位：cm）a）软弱地基；b）混凝土平整面3)接缝及防水层圆管涵多采用预制拼装施工,为防圆管接头漏水，应作接缝处防水处理，其形式如下:①平口接头缝a．如图5-5a），b．如图5—5b)，c．如图5—5c），图5—5 平口接头缝②企口接头缝企口接头缝亦有三种形式，如图5—6。
图5—6 企口接头缝2．盖板涵洞身由盖板、涵台(墩）、基础、洞底铺砌、伸缩缝及防水层等部分组成（如图5-7）。
图5—7 盖板涵各组成部分1) 盖板盖板是涵洞的承重结构部分，其厚度一般为15cm～40cm。
做盖板石料强度等级应在40号以上。
涵洞洞口长度计算
桩号
EK0+513洞口长度(m洞口标高涵顶标高边坡坡度翼墙底高
7.505914418394.980704399.816 1.6550.3
涵洞标高设计
涵洞设计长度左侧设计填
土高(cm)
右侧设计
填土高
左侧路面
标高
左侧边坡坡度
5420.27100356.85403.86 1.685
1.684990367
盖板中厚涵洞高度涵洞坡度（洞
口外高洞口内
低为正）
左上、右
下）翼墙
与涵轴角
度
左下/右
上翼墙与
涵轴角度
0.464-0.053025
涵洞路面长度(cm)
右侧路面
标高
右侧边坡坡度
涵洞坡度
（左高右
低为正）
左侧边坡
涵长(cm)
左侧涵顶
高度4621404.118 1.6550.05155.41402.938
398.408
涵轴与路
线交角(右偏角）
净正跨径
（m）
（左上、右
下）洞口翼墙
外撇宽度
（右上左下）
洞口翼墙外撇
宽度
洞身斜长左上洞口长度
左下洞口长
度
604 3.752957209 5.530451223 4.618802154 6.0623582867.8398523
右侧边坡涵长右侧涵顶高度
643.87400.228
395.698。
涵洞长度计算[宝典]
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涵洞设计与放样第一节 涵长计算一、正交涵洞长度计算（一）无超高加宽时：B 上=B 下=0.5BH —路基填土高度，涵底中心至路基边缘高度。
h 上、h 下——涵洞上下游洞口建筑高度。
m —路基边坡率i0——涵底坡度L 上、L 下——涵洞上下游水平长度（m ）。
L 上=i0m 1h -H m ⋅++上）（上BL 下=i0m 1h -H m ⋅-+下）（下B涵洞总长L= L 上+L 下若缘石外低端不在路基边坡延长线时，h 上、h 下用h 上+t 、h 下+t 代替，t ——厚，a ——宽（二）有超高加宽时（设在平曲线内）1、i0与i1方向一致L 上=i0m 1i1B h -H m ⋅+⋅++）上（上BL 下=i0m 1Wi1W h -H m ⋅-+⋅-+）下（下B图6-1无超高加宽时涵长计算B 上、B 下——半个标准路基宽W ——路基加宽涵洞总长L= L 上+L 下注意：路基的设计高为未超高加宽前路基内侧边缘点的高程。
2、i0与i1方向相反L 上=i0m 1i1h -H m ⋅+⋅-++）上（上W W BL 下=i0m 1i1B h -H m ⋅-⋅++）下（下B涵洞总长L= L 上+L 下（三）斜交斜做涵洞因：L 上•cos α=B 上+ m （H- h 上- L 上•i0）+a 所以：L 上=i0m c ah -H m ⋅+++αos B 上）（上同理：L 下=i0m c ah -H m ⋅-++αos B 下）（下图6-2有超高加宽时涵长计算1图6-3有超高加宽时涵长计算2图6-4斜交斜做涵长计算第二节 涵址测量一、 涵位中桩钉设直线上的涵位用花杆穿线的办法（经违仪）确定中桩，或用全站仪坐标法定设中桩。
曲线上的涵位用切线支距法定设中桩。
切线支距法步骤：1、预估ZY 到涵中心桩的曲线长。
2、查切线支距X 、Y ，或根据曲线长和偏角计算X 、Y 。
3、沿切线方向量X 、垂直距离Y 得中心桩。
4、若该点不是河沟中心，则再估。
有关涵洞设计应该注意的几点问题
有关涵洞设计应该注意的几点问题有关涵洞设计应该注意的几点问题(对于新手)1、涵长计算对于正交涵洞，用《见习日记》中或者《铁路小桥涵设计》中记录的公式，正确计算涵洞长度；对于斜交涵洞，用《标准图》中的公式，正确计算涵洞长度。
斜交斜做盖板涵入口靠上坡端涵长计算（采用第二法计算——对于陡坡涵洞）公式为：jm jm tg jm D W m a H L θθθsin cos )1(4.02)2.0( ⨯+++--=下上下上 （第二法）=m i j jm tg jm D W m a H )(sin cos )1(4.02)2.0(-⨯+++--θθθ 下上 （第一法）２、涵洞涵身分节 首先确定出入口定长，（正交）一般情况翼墙式洞门为１米,端墙式洞门为2米，（斜交定长查斜交涵洞兰图中的B o 值）然后，按３米或２米的涵节分节，沉降缝一般设置为３厘米。
用适当的涵节加沉降缝加出入口定长凑足涵长，不够或多出部分，用最后一节涵节变化满足，应保证宁长勿短的要求。
具体计算公式为：整个涵长＝１(或2)＋n ×涵节长度＋（n+1）×０.０３＋１(或2) ３、涵洞数量计算及查表注意，在查表时，涵身数量等于表中所查数据乘以各涵节相加的涵身长，而不是乘以总涵长；出入口数量计算时，应注意是否有提高节，当有提高节时，可以直接用查到的出口加上入口数量即可；若无提高节，则用出口数量乘以２则为出入口数量。
４、标高控制设计时，必须满足轨底至盖板顶≥0.41(0.8)米的最低要求，用公式表示为:41.086.0≥---+gbh hjng zxxsmbg ljbg d h H H (0.8)上式中:H——线路中心路肩标高jlbgH——涵洞中心泄水面标高(为未知)z x x s mh——涵洞内部高度hjngd——盖板厚度gbh用上式求出最大的泄水面标高后,再根据拟订的泄水面坡度,反推到上游路肩垂直对下来的泄水面处的标高,再用上式检算是否满足大于等于0.41的要求,如不满足,应适当降低泄水面标高,直到刚好满足时为最佳(因为此时既满足规范要求,又做到了尽量少开挖基础)。
直线上斜交涵洞长度的精确计算公式
假设有一条直线上的斜交涵洞，其中一条边的长度为$a$，另一条边的长度为$b$，且两条边的夹角为$\theta$。
这样的斜交涵洞的长度可以用勾股定理求得，公式为：
$$L = \sqrt{a^2 + b^2 - 2ab \cos \theta}$$
其中，$L$是斜交涵洞的长度，$a$和$b$是两条边的长度，$\theta$是两条边的夹角（单位为弧度）。
注意，当$\cos \theta < 0$时，斜交涵洞的长度是负数。
这种情况通常出现在两条边的夹角大于$90^\circ$的情况下。
例如，假设有一条长度为$3$的直线和另一条长度为$4$的直线，且两条直线的夹角为$60^\circ$。
那么斜交涵洞的长度就可以用上述公式计算得到：
$$L = \sqrt{3^2 + 4^2 - 2 \cdot 3 \cdot 4 \cos 60^\circ} = \sqrt{9 + 16 - 24 \cdot \frac{1}{2}} = \sqrt{25 - 12} = \sqrt{13} \approx 3.6056$$
因此，斜交涵洞的长度为$3.6056$。
涵洞计算
3、河床纵坡对八字翼墙长度影响的计算
1）正做洞口翼墙
计算公式（通用于正、斜交涵洞，但用于斜交涵洞时，式中m代m0代替）
上游下游
G上=m(H上-h上）/（1+mi0)G下=m(H下-h下）/（1-mi0)
2）斜做洞口翼墙（用于斜交涵洞之洞口帽石与路线平行时）
上游下游
G上=m(H上-h上）*cosφ/（cosφ+mi0)G下=m(H下-h下）*cosφ/（cosφ-mi0)
二、八字翼墙工程数量表编制说明及使用示例
1、墙身体积
V身=c*m0*(H2-h2)/2+m*(H3-h3)/6n0
对于斜坡端墙式洞口的大、小翼墙，式中H-h应分别为H1-h1及H2-h2，计算出的体积按大翼墙-(c*△*G)/2,小翼墙+(c*△*G2)/2修正。
2、一个墙基体积
V基=m0*(c+e1+e2)*(H-h)*d+m0*(H2-h2)*d/(2*n0)+(e1+e2+c+h/n0)*e*d
式中：d——八字翼墙基础厚度
3、一个翼墙顶面面积
A顶=c*(1+m02)1/2*(H-h)
对于斜坡端墙式洞口的大、小翼墙，因基顶面为斜面，故改按下式计算：
A’顶=A顶*(1+i2)1/2
4、河床纵坡影响的修正
当考虑河床纵坡影响时，翼墙各部工程数量可根据洞口正做与斜做的不同，相应地乘以cosφ/(cos φ±mi0)或1/（1±m0i0）。
涵洞计算
涵洞计算1、涵洞的布设本路段小桥涵设置时主要考虑了：上游洞口应考虑流向，下游洞口以不危及农田村镇为原则，同时考虑到圆管涵利于施工，又经济简便，所以大部分形式均采用无压力式圆管涵形式（除K2+190处，设置盖板涵）。
本设计所取标准跨径为1.0m 。
本设计中涵洞的位置以及孔径见表8－3所示：表8-3 涵洞一览表管涵的标准跨径通常取50、75、100、125、150（cm ）。
下面以排水总体规划图中K16+708处的涵洞计算为例。
采用的方法为径流形成法，此法是以暴雨资料为主推算小流域洪水流量的一种方法，是公路部门目前普遍使用的一种计算方法，该公式只适用于汇水面积F ≤30 km2的小流域。
汇水面积：0.132km ，主河沟平均比降：12.4%，流域土壤吸水类属：Ⅲ，年平均降雨量：793mm ，设计洪水频率1/50，汇流时间：30min ，径流系数：0.95，粗糙度系数n=0.014。
我国公路系统最常采用的是公路科学研究所提出的简化公式，其中未考虑洪峰削减的公式为：由涵洞设计手册得洪峰流量计算：。
()βγδϕ54230m z -h F Q =式中 Q P ——规定频率为P 时的雨洪设计流量（m 3/s ）F ——汇水面积（km 2） h ——暴雨径流厚度（mm ） Z ——被植物或坑挖滞流的径流厚度φ——地貌系数，根据地型、汇水面积F 、主河沟平均坡 度I z 决定β——洪峰传播的流量折减系数，由汇水面积重心至桥涵的距离（L 0＝0.3Km<1Km ）及汇水区的类型（丘陵汇 水区）综合查表3.2－10得 γ——汇水区降雨不均匀的折减系数δ——考虑湖泊或小水库调节作用对洪峰流量影响的折减系数根据已知条件查《公路桥涵设计手册·涵洞》表4-8、表4-11、表4-12、表4-13、表4-14、表4-15，分别得地貌系数0ϕ取0.09，常用迳流厚度h 取45mm ，植物坑洼滞留的迳流厚度z 取10mm ，洪峰传播的流量折减系数β取1、降水不均匀折减系数γ取1.0、小水库（湖泊）调节折减系数δ取1。
小桥涵尺寸及工程量计算
8-2 小桥涵主体工程数量计算
一、一般要求
1. 工程数量单位 小桥涵工程数量通常和圬工体积和圬工表面积来表示。 工程数量是按各部分分别进行计算的，工程数量及材料
数量所用单位及小数位数按下表取用。
工程材料项目
混凝土、圬工 石方、土方 钢筋长度 钢筋质量
单位
m3 m m Kg
取用位数
明细表
汇总表
小数点后两位 小数点后一位
B1
m(H1 a) c
cos im
L2
L2
cos
B2
m(H2 a) c
cos (1 im)
B2
m(H2 a) c
cos im
其中： ——涵洞斜度 i ——沿涵轴线方向的涵底纵坡
H1, H2 ——涵轴线处路基左、右侧边缘设计高程与涵洞中
其中 i2 为路线纵坡。
18
4. 缓和曲线上斜交涵洞长度计算
（1）路基内外边缘曲线方程
缓和曲线方程： y
L5 x L 40C2 L
y L3 L7 L
6C 336C3
i
L2（以弧度计） i ZH
2C
BJ HY
M (x, y)
x
其中： C ——缓和曲线参数， C Ls R L ——缓和曲线上任一点M至ZH点曲线长
路基外边缘方程：
x外
L
L5 40C 2
D 2
sin
L2 2RLs
y外
L3 6C
L7 336C 3
D 2
cos
L2 2RLs
21
缓和曲线上斜交涵洞长度计算
第20章 涵洞计算
L2 = B2 + W源自+ ( H b + iL2 i1W )m + C
B2 + W + ( H b i1W )m + C L2 = 1 im
2.i1和i方向相反时
L1 = B1 + W + ( H a i1W )m + C
L1 = B1 + W + ( H a i1W )m + C 1 + im
①β1=θ+a 正翼墙 ②β2=θ-a 反翼墙 ③β2=0 θ=a 此时翼墙最经济 2. 翼墙的体积计算 （1）墙身体积： 单个翼墙外形：
单个翼墙外形：
V=
m 1 m0 ( H 2 h 2 )C + 0 ( H 3 h 3 ) 2 6 n0
2)墙基体积：
V = m0 (C + e1 + e2 )( H h)d + m0 1 h ( H 2 h 2 )d + e2 + (e1 + e3 ) + C + ed 2n0 2 n0
L2 = B2 + ( H b + iL2 + i1 B)m + C
L2 = B2 + ( H b + i1 B ) m + C 1 im
3.涵洞与路线斜交，考虑路基纵坡影响时
H = L1i2 sin a
L1 = B1 + ( H a L1i2 sin a ) m + C cos a ± im
L1cosa= B1+(H-a-L)m+C
i
B1 + ( H a )m + C L1 = cos a + im
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涵洞设计与放样
第一节 涵长计算
一、正交涵洞长度计算
（一）无超高加宽时： B 上=B 下=0.5B
H —路基填土高度，涵底中心至路基边缘高度。
h 上、h 下——涵洞上下游洞口建筑高度。
m —路基边坡率 i0——涵底坡度
L 上、L 下——涵洞上下游水平长度（m ）。
L 上=
i0
m 1h -H m ⋅++上）
（上B
L 下=
i0
m 1h -H m ⋅-+下）
（下B
涵洞总长L= L 上+L 下
若缘石外低端不在路基边坡延长线时，h 上、h 下用h 上+t 、h 下+t 代替，t ——厚，a ——宽
（二）有超高加宽时（设在平曲线内） 1、i0与i1方向一致 L 上=
i0
m 1i1B h -H m ⋅+⋅++）
上（上B
L 下=i0
m 1W i1W h -H m ⋅-+⋅-+）下（下B
B 上、B 下——半个标准路基宽 W ——路基加宽 涵洞总长L= L 上+L 下
注意：路基的设计高为未超高加宽前路基内侧边缘点的高程。
图6-2有超高加宽时涵长计算1
2、i0与i1方向相反 L 上=
i0m 1i1h -H m ⋅+⋅-++）
上（上W W B
L 下=
i0
m 1i1B h -H m ⋅-⋅++）
下（下B
涵洞总长L= L 上+L 下
（三）斜交斜做涵洞
因：L 上•cos α=B 上+ m （H- h 上- L 上•i0）+a 所以： L 上=
i0
m c a
h -H m ⋅+++αos B 上）（上
同理：L 下=i0
m c a
h -H m ⋅-++αos B 下）（下
第二节 涵址测量
一、 涵位中桩钉设
直线上的涵位用花杆穿线的办法（经违仪）确定中桩，或用全站仪坐标法定设中桩。
曲线上的涵位用切线支距法定设中桩。
切线支距法步骤：
1、预估ZY 到涵中心桩的曲线长。
2、查切线支距X 、Y ，或根据曲线长和偏角计算X 、Y 。
3、沿切线方向量X 、垂直距离Y 得中心桩。
4、若该点不是河沟中心，则再估。
二、 测斜交角度、高程 （一）直线上的斜交角度
涵洞的斜交角度指的是涵洞的中心线与道路中线垂直方向的夹角。
在直线上测量涵洞的斜交角度相对比较容易，其测量步骤如下：
1、立经纬仪于涵洞中桩，对中、整平。
图6-3有超高加宽时涵长计算2
图6-4斜交斜做涵长计算
2、瞄准线路的中线方向。
3、转动水平盘，拨转900角，读数m 。
4、顺时针或逆时针转动水平盘，瞄准河沟正中心，读数n 。
5、斜交角度：顺时针转时为α=n-m ；逆时针转时为α=m-n 。
（二）曲线上的斜交角度
曲线上斜交角度的测量首先要找到该中桩的切线方向，由切线方向拨转900得出线路中线的垂直方向，之后才能测量出斜交角度。
因此，曲线段的斜交角度的测量关键是找到该点的切线方向。
测量步骤：
1、立仪于ZY （HY ）点，对中、整平，瞄准交点方向，读数m 。
2、转动水平盘，瞄准涵洞中桩，读数n 。
3、n-m 为ZY 到涵洞中桩的曲线所对应的弦切角。
搬动仪器到涵洞中桩，对中整平。
瞄准ZY 点。
4、拨角n-m ，得该点的切线方向。
5、旋转水平读盘900得该点的垂直方向，读数o 。
6、旋转水平盘，瞄准河沟中心方向，读数p 。
7、p -o 为斜交角度。
三、 断面测量
涵洞作一纵剖面图，上下游各测15—20M 。
四、 涵位平面图
一般不测地形图，但地形复杂时测，范围为河槽宽的4倍。
比例1：200—1：500，等高线1m 一根，平坦地0.5m 一根。
图6-5直线段斜交角图6-6曲线段斜交角度
第三节 涵洞放样
根据涵洞设计图，在实地上把涵洞的中心线先确定下来。
根据涵洞设计尺寸，把涵洞的基础、涵身、
洞口基础、洞口墙身在实地上放样出来，用桩做标记，并用白灰划线。
一、涵洞中心线的确定
仪器立在涵洞中桩，根据设计的斜交角度，旋转水平度盘至涵洞中心线方向，在该方向上定出涵洞的L 上和L 下长度，定桩。
在远离涵长的该方向上确定四个方向桩（A 、B 、C 、D ），上下游各两个，注意在订桩时应该使桩相对固定。
二、涵身基础的放样 涵身基础的放样是依据涵洞
中线与涵洞设计图里的基础尺寸，利用经纬仪和钢尺在实地上确定基础的轮廓线。
如图6-8，基础放样的步骤如下：
1、立仪于O 点，瞄准线路方向，拨转涵洞角度，量取距离
2
L ，订出涵洞上游长度A 点，同理定出B 点。
2、立仪于A 点，瞄准O 点，旋转900方向，量取
2
l
，订出台基内侧边缘点1。
3、从1点在该方向上量取a ，订出2点。
同理订出3、4点。
4、在1、2、3、4点订桩并用白灰把四点连线，涵身的基础线则放样完毕。
C D
A B
路线方向
涵洞方向
图6-7 涵洞中心线确定
A
B
o
1
24
3
5、同理可以放出另一侧的涵身基础线。
三、台身的放样
据图6-8，在基础样放完后，在基础线内量取台身的尺寸并划线。
四、洞口放样
举例洞口为八字翼墙的放样方法，如图6-9。
步骤:
1、立经纬仪于A 点，对中、整
平。
2、瞄准涵台台身内侧方向，倒镜1800，拨转300为翼墙方向，在该方向上量取设计图尺寸
30
cos W
，得墙身顶端内侧边缘点。
3、继续旋转水平度盘600
，从A 点量取距离2，再量距离3，再量距离4，倒镜1800，从A 量取距离1。
4、同理，可以得出洞口端部的5个点。
5、最外的两条线为基础轮廓线，靠近的两条为墙身底部线，中间等宽的部位为墙顶线。
用桩订设，划白灰线。
涵洞的各构造物的端点的坐标也可通过涵洞中桩的坐标进行计算，用全站仪进行坐标放样，测定各端点。
图6-9 涵洞洞口放样。